Что определяет скорость машины

 

Есть множество рекомендаций общего характера, но почти нет конкретных цифр и значений «безопасной скорости». А все потому, что для разных сочетаний «водитель-машина-дорога» безопасная скорость - разная. Есть множество рекомендаций общего характера, но почти нет конкретных цифр и значений «безопасной скорости». А все потому, что для разных сочетаний «водитель-машина-дорога» безопасная скорость - разная.

Поспешай медленно!

Поспешай медленно!

Собственно, безопасная скорость — это такая скорость, при которой, увидев препятствие или опасность (поэтому так важен фактор видимости), водитель успеет принять все необходимые меры для остановки или успешного маневра. С учетом времени реакции водителя: в современном понимании — в среднем 0,8 секунды (вообще время реакции сильно зависит как минимум от возраста). За это время автомобиль, движущийся со скоростью 90 км/ч, проходит 20 метров.

"Последствия" изобретения спидометра.

С развитием автомобилестроения растет количество машин на дорогах, мощность двигателей и, соответственно, развиваемая ими скорость (к началу 20 века она приблизилась к 30 милям в час). Скорость той же "Самобеглой коляски" значительно выше, чем конного экипажа, поэтому на дорогах участились случаи транспортных происшествий. Изобретение спидометра позволило автомобилистам следить за скоростью движения, тем самым, делая перемещение на транспорте более безопасным.

Появление спидометров позволило вводить скоростные ограничения, что обусловило образование первой дорожной полиции. Машины того времени оборудовались двумя спидометрами: один маленький для водителя, а другой большой, для того чтобы полицейский смог считать показания скорости на расстоянии.

Что такое спидометр и каким он бывает?

Если бы у "Википедии" спросили, что такое автомобильный спидометр, она бы ответила примерно следующее - это прибор для измерения (определения) скорости движения транспортного средства, в реальной скорости и в таком духе... Спидометры бывают разные, но в основном это - аналоговые (механические) и цифровые.


Так выглядит классический аналоговый спидометр

Второй вариант - менее популярен, так как существует относительно недавно. более распространен и имеет относительно простую конструкцию. Прибор связан с трансмиссией при помощи гибкого вала, своего рода тросиком, который передает вращение. На разных моделях автомобилей можно встретить один и тот же спидометр, отличаются они лишь редуктором, который установлен в их приводе. Редуктор имеет необходимое передаточное число, которое идеально подходит для конкретной модели автомобиля. В заднеприводных авто, обычно спидометр контролирует скорость вращения вторичного вала трансмиссии, следовательно, показания зависят от передаточного числа редуктора заднего моста, размера шин и погрешности самого прибора.


Полностью электронный, цифровой спидометр

У , у которых двигатель имеет поперечное расположение спидометры обычно получают информацию о скорости движения автомобиля от привода левого колеса после главной пары. Стало быть, кроме погрешности спидометра , а также размера шин, на точность будет влиять закругление дороги: при повороте налево прибор будет врать чуть меньше, направо – чуть больше.

Чтобы лось не пострадал

Чтобы лось не пострадал

Для шин разных типов и моделей, естественно, получаются разные скорости «грани сцепления». Точные результаты для конкретных моделей можно посмотреть в любом из наших шинных тестов. Для летних шин и сухого асфальта наивысшие достижения обычно лежат в диапазоне 70–75 км/ч. Разница между лидерами и аутсайдерами тестов составляет 6–10 км/ч, и это, в общем, существенно. На влажном покрытии, разумеется, значения падают для всех шин — на 3–5 км/ч.

Учтем, что данные верны только для той модели автомобиля, на которой проходили испытания. Другая модель даст чуть иные показатели. А тесты проводят хорошо натренированные водители, часто обладающие гоночными навыками. Обычный рядовой водитель таких же результатов не добьется — его машина или собьет лося, или улетит в кювет.

Главный фактор, влияющий на точность расчёта

Главный фактор, влияющий на точность расчёта

Единственной изменяемой величиной в формуле определения скорости является длина тормозного пути. Ручной расчёт данной величины в идеальных условиях (движение со скоростью 60 км/ч по сухой дороге асфальтовым покрытием, торможение без заносов) можно произвести по формуле



S = ——— ,

2 μ g

где

v – скорость движения автомобиля вначале торможения, м/с;

μ – коэффициент трения;



g – ускорение свободного падения, м/с2.

Другая формула для проверки правильности первоначального расчёта

Кэ V2

S = ——— ,

254 Фс

где

Кэ – величина тормозного коэффициента;

V – скорость в момент начала торможения;

Фс – величина коэффициента сцепления шин с дорожным покрытием (при сухой погоде – 0,7, в дождливую погоду – 0,4; в снег – 0,2; в гололёд – 0,1).

Так, при движении по сухой асфальтовой трассе со скоростью 60 км/ч длина тормозного пути составит S = 1*60*60/(254*0,7) = 20,25 м. При движении по льдистой трассе, на которой Фс падает с 0,7 до 0,1, величина S увеличится в 7 раз (141,7 м).

Таким образом, главной задачей для правильного вычисления скорости является определение величины остановочного пути. В его состав, кроме, собственно, тормозного пути, входит метраж, приходящийся на:

  • время реакции водителя (0,2 с);
  • время срабатывания системы торможения (0,5 с).

Автомобиль при этом движется с начальной (фактической) скоростью, а следа от шин на дороге не остаётся.


Расчёт скорости при экспертизе

Расчёт скорости при экспертизе

Для экспертного определения начальной скорости движения машины специалистами используется формула:

Va = 0,5*tз*j + √2Sю*j,

где

tз – время, в течение которого скорость движения автомобиля замедляется, с;

j – константа замедления в момент торможения, м/с2 (определяется справочным путём, на основании ГОСТ 25478-91);

Sю – протяжённость следа при торможении, м.

На сухой дороге j равен 6,8 м/с2, поэтому скорость заноса тормозящего на расстоянии в 21 метр автомобиля равна 64,5 км/ч.

После начала реагирования водителя на окружающую обстановку машина до полного обнуления скорости проходит так называемый остановочный путь

Sо = (S1 + S2 + S3 + S4) = (t1 + t2 + 0,5*t3)*Va + Va/2j,

где

t1 – реакция водителя;

t2 – запаздывание гидропривода тормозной системы;

tз – нарастание замедления.

Временной промежуток t4 (время полной остановки) рассчитывается как отношение скорости заноса Vю к замедлению j. Время, пока увеличивается скорость замедления, зависит от трёх показателей:

  • тип привода;
  • состояние покрытия дороги;
  • масса транспортного средства.

Для его определения из начальной скорости Vа следует вычесть половину до установления минимальной скорости tз*j. Таким образом, суммарное время динамической части ДТП для автомобиля составляет t0 = t1 + t2 + t3 + t4 = Т + Va/j, с.

Внимание! Время увеличения замедления для пневмопривода больше, нежели для гидравлического. Оно возрастает с увеличением снаряжённой массы машины и коэффициента сцепления

Почему спидометр врет?

Все вышеописанные проблемы влияют на точность показаний прибора, как в большую, так и меньшую сторону, однако почему же все-таки спидометр "привирает" и показывает скорость больше, чем она есть на самом деле? Почему не меньше? Это, прежде всего, нужно для того чтобы минимизировать вероятность нарушения водителями скоростного режима и как результат получения ими штрафа. Причина номер "2" - осторожность самих автопроизводителей. Они мыслят осторожно и продуманно. Если вы на самом деле будете ехать медленнее чем показывает прибор, пытаясь соблюсти режим скорости и ПДД, то это не будет нарушением. Просто ваша скорость будет меньше на пару км/час чем показывает прибор. Другое дело - когда вы едете, придерживаясь всех правил, а вас останавливает инспектор и штрафует на несколько тысяч за превышение скорости... Вот в этом случае будет очень обидно, больше того вы скорее всего подадите на производителя в суд с просьбой компенсировать убытки. А что если по вашему примеру поступят сотни или тысячи обладателей таких же машин? Тогда компания обанкротится, выплачивая штрафы и судебные издержки пострадавшим автомобилистам. Кроме того, автопроизводитель делает "напуск" или лучше сказать "зазор, запас" на тот случай если вы не соблюдаете правильное давление в шинах, используете , или еще что-то третье, что может повлиять или исказить показания спидометра.

В среднем спидометры врут на - 10% при скорости около 200 км/ч. При этом не стоит думать, что увеличение или уменьшение пропорциональным и двигаясь со скоростью 110 км/ч спидометр будет "врать" на 5-10 км/ч, а на скорости 60 км/ч вообще нет погрешности.

Кроме причин по которым спидометру необходимо "врать" описанных выше следует отметить тот факт, что этому прибору намного сложно соблюдать точность по сравнению с остальными приборами. Дело в том, что скорость движения определяет скорость вращения колеса, точнее показания снимаются с трансмиссионного вала, скорость вращения которого равна скорости вращения колеса. Как уже говорилось выше, скорость вращения колеса зависит от диаметра колеса, а этот параметр как вы знаете очень нестабильный.

Устанавливая шины нештатного размера, например вместо положенных 165/70R13, вы решили поставить - 175/70R13 или наоборот, вы увеличиваете погрешность спидометра на 2,5%. В принципе не так уж и много, однако если эта погрешность прибавится к погрешности самого прибора, а также редуктора, а в шинах будет низкое давление, то спидометр начнет "врать" более серьезно. Низкое давление в шинах - вообще отдельная тема, кроме разной деформации, увеличенного сопротивления, повышенного износа шин вы получаете еще и расход топлива и завышенные показания спидометра. О давлении в шинах я когда-то уже писал, те кому интересно могут полюбопытствовать. Вот вам о давлении в шинах.

Точность механического спидометра во многом зависит от степени износа его деталей, а также состояния привода. Гибкий вал должен пролегать "по прямой" без каких-либо резких перегибов в противном случае возникнет дополнительное сопротивление, колебание стрелки, шум в механизме, а также преждевременный износ троса. Привод троса усложняет сборку и разборку "приборки", в итоге все эти неудобства привели к тому, что автопроизводители стали все чаще использовать новый, более точный и совершенный тип спидометра. Им стал электронный спидометр, его работа построена на показаниях датчика скорости.

Внешне, некоторые электронные спидометры очень нелегко отличить от механических аналогов, ведь там есть и стрелка барабан с цифрами. Однако в электронных спидометрах стрелка не зависит от колес ее приводит в движение электронный измеритель, который выставляет положение стрелки руководствуясь числом импульсов, которое поступает с датчика скорости.

Полностью электронные спидометры - более совершенны, они могут выдавать результат скорости в электронном виде, но как показала практика и исследования данные спидометра классическом виде со стрелкой и циферблатом лучше воспринимаются автомобилистами. Устройство электронного спидометра очень сложное, стрелки находятся под управлением электроники и исполнительных электродвигателей. Здесь вам и жидкокристаллический дисплей и масса чипов и разных индикаторов.

Однако несмотря на все достижения в области электроники принцип практически не изменился, контроль за вращением ведущего колеса с шиной, никуда не делся. Следовательно все вышеописанные ошибки и погрешности также будут присутствовать, до тех пор пока кому-то не придет в голову добиться "швейцарской" точности и усовершенствовать спидометр не только внешне но и внутренне. И, что, самое интересное не нужно ничего придумывать, все уже придумано. Существуют так называемые маршрутные компьютеры, которые следят за расходом топлива. Компьютер производит измерение руководствуясь километровыми столбами которые вкопаны с высочайшей точностью, которой можно только позавидовать многим спидометрам. Кроме этого изобретения, нельзя не отметить возможность измерения скорости движения посредством навигаторов а также придорожных высокоточных табло, которые уже не первый год успешно используются в Европе.

Источники

Использованные источники информации при написании статьи:

  • https://www.zr.ru/content/articles/917446-kak-vybirat-bezopasnuyu-skoros/
  • https://autokresla-isofix.ru/how-the-speedometer-determines-the-speed-of-the-car-car-speedometer/
  • https://autopravoved.ru/articles/kak-opredelit-skorost-avtomobilja-po-tormoznomu-puti.html
0 из 5. Оценок: 0.

Комментарии (0)

Поделитесь своим мнением о статье.

Ещё никто не оставил комментария, вы будете первым.


Написать комментарий